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Die Erfindung betrifft eine Steckverbindungsvorrichtung mit einer einen Aufnahmekanal aufweisenden Steckaufnahme und einem Stecker mit Steckvorsprung, wobei letzterer in den Aufnahmekanal einsteckbar ist und Bajonettverriegelungsmittel an Aufnahmekanal und Steckvorsprung vorgesehen sind, die zumindest einen Haltevorsprung und zumindest eine Vertiefung zur Aufnahme des Haltevorsprungs aufweisen.
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Steckverbindungsvorrichtungen der eingangs genannten Art sind aus dem Stand der Technik bekannt. Sie bestehen üblicherweise aus einer Steckaufnahme und einem Stecker. Dabei weist der Stecker einen Steckvorsprung auf, welcher zumindest bereichsweise in einem Aufnahmekanal der Steckaufnahme angeordnet werden kann. Zur Herstellung einer elektrischen Steckverbindung wird also der Steckvorsprung des Steckers in den Aufnahmekanal der Steckaufnahme eingebracht. Bekannte Steckverbindungsvorrichtungen weisen allerdings den Nachteil auf, dass sich der Steckvorsprung aus dem Aufnahmekanal lösen kann, beispielsweise durch Einfluss von Vibrationen und Erschütterungen, insbesondere im Kraftfahrzeugbereich. Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn es möglich sein soll, den Steckvorsprung auf einfache Weise wieder aus dem Aufnahmekanal zu entfernen, um die Steckverbindung zu lösen. Aus dem Stand der Technik, beispielsweise der
DE 32 37 093 C2 , sind zwar Steckvorrichtungen mit Verriegelungsmitteln bekannt, diese weisen jedoch den Nachteil auf, dass sie entweder nicht ausreichend gegen ein Lösen des Steckvorsprungs aus dem Aufnahmekanal gesichert sind oder ein beabsichtigtes Lösen nur schwierig möglich ist. Bei der Auslegung einer solchen Steckvorrichtung ist es also stets notwendig, die zum Halten des Steckvorsprungs in dem Aufnahmekanal notwendige Haltekraft so auszulegen, dass ein sicherer Verbleib des Steckers in dem Aufnahmekanal gewährleistet ist. Dabei kann es jedoch vorkommen, dass das beabsichtigte lösen des Steckvorsprungs nur schwierig möglich ist.
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Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, eine Steckverbindungsvorrichtung vorzustellen, welche die eingangs genannten Nachteile nicht aufweist, also insbesondere sowohl einen sicheren Halt des Steckvorsprungs in dem Aufnahmekanal auch bei Vibrationen und Erschütterungen gewährleistet und gleichzeitig ein beabsichtigtes Lösen einfach ermöglicht.
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Dies wird erfindungsgemäß mit einer Steckverbindungsvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 erreicht. Dabei ist vorgesehen, dass der Aufnahmekanal mindestens einen exzentrischen Bereich aufweist, der im Querschnitt oval oder stadionförmig ist, und der Haltevorsprung durch den exzentrischen Bereich des Aufnahmekanals in diesen einbringbar ist. Der Steckvorsprung ist also zur Herstellung der Steckverbindung in dem Aufnahmekanal anordenbar, wobei zur Aussteckverhinderung des Steckers die Bajonettverriegelungsmittel vorgesehen sind. Sowohl Aufnahmekanal als auch Steckvorsprung weisen die Bajonettverriegelungsmittel auf. Die Bajonettverriegelungsmittel an dem Aufnahmekanal bilden dabei ein Gegenstück zu Bajonettverriegelungsmitteln an dem Steckvorsprung. Die Bajonettverriegelungsmittel des Aufnahmekanals sind in dem Aufnahmekanal vorgesehen, also in einem innen liegenden Steckbereich der Steckaufnahme. Steckbereich bezeichnet dabei den Bereich, in welchem der Steckvorsprung in dem Aufnahmekanal nach Herstellen der Steckverbindung vorliegt. Die Bajonettverriegelungsmittel beruhen auf dem Eingreifen eines Haltevorsprungs in eine im Wesentlichen L-förmige Ausnehmung. Die Ausnehmung weist also zwei Schenkel auf, die winkelig zueinander angeordnet sind. Dabei erlaubt ein erster Schenkel, in welchem der Haltevorsprung geführt ist, das Einbringen des Steckers in die Steckaufnahme oder im umgekehrten Fall das Ausbringen aus der Steckaufnahme. Anschließend wird der Haltevorsprung derart angeordnet, dass er in einen zweiten Schenkel eingreift, so dass kein Aus- oder Einbringen des Steckers möglich ist. Das Anordnen des Haltevorsprungs in dem zweiten Schenkel ist dabei vorzugsweise durch Drehen des Steckers in der Steckaufnahme vorgesehen, so dass eine Verriegelungsposition vorliegt. Durch das Drehen gelangt der Haltvorsprung von dem ersten der Schenkel in den zweiten, sodass der Stecker in der Steckaufnahme beziehungsweise der Steckvorsprung in dem Aufnahmekanal sicher gehalten ist. Es ist also ein Verfahren zum Herstellen der elektrischen Steckverbindung vorgesehen, wobei der in den Aufnahmekanal eingesteckte Stecker durch Drehen in die Verriegelungsposition mittels an Aufnahmekanal und Steckvorsprung vorgesehenen Bajonettverriegelungsmitteln in der Steckaufnahme befestigt wird. Das Drehen erfolgt dabei beispielsweise um einen Winkel von 90°. In der Verriegelungsposition verhindern die Bajonettverriegelungsmittel ein Ausstecken des Steckers aus der Steckaufnahme. Die Steckverbindungsvorrichtung kann eine elektrische Steckverbindungsvorrichtung sein, also zum Herstellen einer elektrischen Verbindung vorgesehen sein. Ebenso kann es jedoch vorgesehen sein, dass die Steckverbindungsvorrichtung lediglich zum mechanischen Halten des Steckers in der Steckaufnahme ausgebildet ist. Beispielsweise kann an dem Stecker ein Sensor, insbesondere Temperatursensor vorgesehen sein, welcher in der Steckaufnahme angeordnet beziehungsweise durch die Steckaufnahme in ein Gehäuse eingebracht sein soll.
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Die Bajonettverriegelungsmittel weisen zumindest einen Haltevorsprung und zumindest eine Vertiefung zur Aufnahme des Haltevorsprungs auf. Der Haltevorsprung greift zumindest in der Verriegelungsposition in die Vertiefung ein. Er ist dabei beispielsweise wulstförmig ausgebildet. Die Vertiefung kann im Sinne einer Nut vorgesehen sein. Es können auch mehrere, beispielsweise über einen Umfang des Aufnahmekanals verteilt angeordnete Vertiefungen vorgesehen sein. Die Vertiefung ist mit ihrer Längserstreckung winkelig zu einer Aussteckrichtung des Steckers aus der Steckaufnahme ausgebildet. Das bedeutet, dass sobald der Haltevorsprung in die Vertiefung eingreift, ein Ausstecken des Steckers aus der Steckaufnahme nicht mehr möglich ist. Es ist dabei vorgesehen, dass der Haltevorsprung durch eine Verdrehung des Steckers in der Steckaufnahme in die Vertiefung eingebracht wird.
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Der Aufnahmekanal weist mindestens einen exzentrischen Bereich auf. Der exzentrische Bereich ist dabei insbesondere im Steckbereich vorgesehen, also in einem Bereich, in welchem der Steckvorsprung des Steckers angeordnet wird. Exzentrisch bedeutet, dass eine Abweichung von einer Kreisform vorliegt, der Querschnitt soll also insbesondere oval oder stadionförmig sein. Es sind jedoch auch andere, von der Kreisform abweichende Querschnitte vorstellbar. Der exzentrische Bereich bildet einen Bereich des Bajonettverriegelungsmittels des Aufnahmekanals und stellt dabei den ersten der Schenkel dar, in welchen der Haltevorsprung der Bajonettverriegelungsmittel eingebracht wird.
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Der Haltevorsprung ist durch den exzentrischen Bereich des Aufnahmekanals in diesen einbringbar. Beim Einstecken des Steckvorsprungs in den Aufnahmekanal ist es vorgesehen, dass der Haltevorsprung in dem exzentrischen Bereich angeordnet ist. Der exzentrische Bereich kann sowohl eine Ovalität als auch eine Axialnut des Aufnahmekanals sein. Von Bedeutung ist lediglich, dass Stecker und Steckaufnahme derart ausgebildet sind, dass beim Einstecken des Steckers der Haltevorsprung in dem exzentrischen Bereich des Aufnahmekanals bewegt werden kann.
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Beispielsweise ist der Haltevorsprung an dem Stecker und die Vertiefung in der Steckaufnahme vorgesehen. Die Bajonettverriegelungsmittel sind also derart vorgesehen, dass der Haltevorsprung beziehungsweise ein Bereich des Steckers in die Steckaufnahme beziehungsweise deren Vertiefung eingreift. Die Vertiefung liegt dabei in dem Aufnahmekanal beziehungsweise dem Steckbereich der Steckaufnahme vor. Es kann selbstverständlich alternativ auch vorgesehen sein, dass der Haltevorsprung in der Steckaufnahme und die Vertiefung an dem Stecker ausgebildet sind.
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Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass der Stecker zumindest bereichsweise einen kreisrunden Querschnitt aufweist. Der kreisrunde Querschnitt des Steckers liegt insbesondere im Bereich des Haltevorsprungs vor. Ein Grundkörper des Steckers ist kreisrund ausgebildet, wobei der Haltevorsprung über den Grundkörper des Steckers heraussteht. Anders ausgedrückt ist der Haltevorsprung auf den kreisrunden Querschnitt des Steckers aufgebracht.
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Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass mehrere Haltevorsprünge, insbesondere einander diametral gegenüberliegend, vorgesehen sind. Die Bajonettverriegelungsmittel umfassen also eine Mehrzahl von Haltevorsprüngen. Diese können prinzipiell beliebig über einen Umfang des Aufnahmekanals oder des Steckers verteilt angeordnet sein. Vorzugsweise ist jedoch eine diametral gegenüberliegende Anordnung jeweils zweier Haltevorsprünge vorgesehen.
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Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass eine Haltevorrichtung zum Halten der Bajonettverriegelungsmittel in ihrer Verriegelungsposition vorgesehen ist. Die Verriegelungsposition liegt vor, sobald die Bajonettverriegelungsmittel ein Ausstecken des Steckers aus der Steckaufnahme verhindern. Dies ist der Fall, wenn der Haltevorsprung in der Vertiefung, also dem zweiten Schenkel, angeordnet ist. Der Haltevorsprung liegt in diesem Fall also nicht in dem exzentrischen Bereich des Aufnahmekanals vor. Die Haltevorrichtung ist nun dazu vorgesehen, um ein Halten der Bajonettverriegelungsmittel in der Verriegelungsposition zu gewährleisten. Es soll also ein, insbesondere durch Vibrationen und Erschütterungen verursachtes, Verdrehen des Steckers in der Steckaufnahme verhindert werden, bei welchem es möglich wäre, dass die Bajonettverriegelungsmittel ein Ausstecken des Steckers aus der Steckaufnahme erlauben.
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Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Haltevorrichtung drehfest und axial verschiebbar an dem Stecker vorgesehen ist. Die Haltevorrichtung soll axial beweglich an dem Stecker angeordnet sein. Das bedeutet, dass eine Bewegung der Haltevorrichtung in Längsrichtung des Steckers zugelassen ist. Gleichzeitig soll eine Drehbewegung der Haltevorrichtung verhindert werden, sodass diese drehfest an dem Stecker angeordnet ist.
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Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Haltevorrichtung in einer Halteposition zumindest bereichsweise in den exzentrischen Bereich des Aufnahmekanals eingreift. Die Halteposition liegt vor, wenn die Haltevorrichtung derart angeordnet ist, dass sie die Bajonettverriegelungsmittel in der Verriegelungsposition hält. Zu diesem Zweck ist es vorgesehen, dass sie zumindest bereichsweise in den exzentrischen Bereich des Aufnahmekanals eingreift. Da die Haltevorrichtung drehfest an dem Stecker vorgesehen ist, wird dadurch ein Verdrehen des Steckers in der Steckaufnahme verhindert und damit auch ein Lösen der Bajonettverriegelungsmittel. Diese verbleiben somit in ihrer Verriegelungsposition, wenn die Haltevorrichtung in die Halteposition gebracht ist.
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Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Haltevorrichtung zum Eingreifen in den Aufnahmekanal mindestens eine Eingriffsnase aufweist. Der in den Aufnahmekanal einzubringende Bereich der Haltevorrichtung ist als Eingriffsnase ausgebildet. Die Eingriffsnase kann dabei derart bemessen sein, dass sie den nicht von dem Steckvorsprung eingenommenen Bereich des Aufnahmekanals im Querschnitt ausfüllt. Das bedeutet, dass sie in den exzentrischen Bereich des Aufnahmekanals eingreift und diesen zumindest bereichsweise ausfüllt.
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Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Haltevorrichtung im Querschnitt ringförmig um den Stecker angeordnet ist. Die Haltevorrichtung umgreift den Stecker folglich vollumfänglich. Somit kann die axiale Verschiebbarkeit der Haltevorrichtung an dem Stecker einfach realisiert sein. Um die Haltevorrichtung drehfest an dem Stecker vorzusehen, ist es beispielsweise möglich, den Stecker und die Haltevorrichtung oval auszubilden. Es muss also kein kreisringförmiger Querschnitt vorliegen. Es ist ebenso möglich, dass die Haltevorrichtung oder der Stecker mindestens eine Axialnut aufweist, in welche ein Vorsprung des jeweils anderen Elements eingreift.
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Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Haltevorrichtung zumindest in der Halteposition mit dem Stecker verrastbar ist. Stecker und/oder Haltevorrichtung weisen zu diesem Zweck Rastvorsprünge auf, mit welchem ein Rastelement des jeweils anderen Teils verrastbar ist. Vorzugsweise ist das Verrasten in der Halteposition der Haltevorrichtung vorgesehen. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, die Haltevorrichtung in mindestens einer weiteren Position mit dem Stecker verrastbar auszubilden. Dies kann beispielsweise vorgesehen sein, um die Haltevorrichtung bis zum Verriegeln des Steckers in der Steckaufnahme mittels der Bajonettverriegelungsmittel sicher zu halten und erst anschließend, durch Krafteinwirkung, in die Halteposition zu bringen. Somit wird verhindert, dass die Haltevorrichtung in die Halteposition gelangen kann, beispielsweise durch Schwerkrafteinfluss, bevor dies erwünscht ist.
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Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Vertiefung zumindest bereichsweise spiralförmig verläuft. Die Vertiefung weist also in einem Bereich eine Steigung in axialer Richtung auf. Auf diese Weise kann bei dem Drehen des Steckers in der Steckaufnahme das Erzeugen einer Vorspannkraft in axialer Richtung bewirkt werden. Der Stecker wird beim Drehen dabei weiter in den Aufnahmekanal hineinverlagert. Damit ist zum einen ein sicherer und fester Sitz des Steckers in der Steckaufnahme und zum anderen wenn der Stecker zum Herstellen einer elektrischen Verbindung verwendet wird – ein zuverlässiger elektrischer Kontakt hergestellt. Die Vorspannkraft kann dazu dienen, einen elastischen Sicherungsring zu komprimieren, so dass dieser den Steckbereich vor äußeren Einflüssen abdichtet. Die Spiralform kann beispielsweise nur in einem Bereich vorgesehen sein, in welchen der Haltevorsprung zu Beginn des Drehens eingreift, um die Vorspannkraft zu erzeugen, während im späteren Verlauf keine Steigung mehr vorliegt, um ein durch die Vorspannkraft und eine Steigung verursachtes Zurückdrehen zu vermeiden. Das Zurückdrehen kann jedoch auch mittels der Haltevorrichtung verhindert werden. Die Spiralform ist vorzugsweise derart vorgesehen, dass der Stecker zum Festsetzen in der Steckaufnahme in eine beliebige Richtung gedreht werden kann, also keine Vorzugsdrehrichtung vorliegt.
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Die Erfindung wird im Folgenden anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert, ohne dass eine Beschränkung der Erfindung erfolgt. Es zeigen:
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1 eine isometrische Anordnung einer Steckverbindungsvorrichtung mit einem mit einer Haltevorrichtung ausgerüsteten Stecker mit Steckvorsprung wobei der Steckvorsprung in einem Aufnahmekanal einer – geschnitten dargestellten – Steckaufnahme angeordnet ist und am Aufnahmekanal und Steckvorsprung Bajonettverriegelungsmittel vorgesehen sind,
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2 die aus 1 bekannte Steckverbindungsvorrichtung, wobei sich die Bajonettverriegelungsmittel in ihrer Verriegelungsposition und die Haltevorrichtung in einer Halteposition befinden,
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3a eine Schnittdarstellung der Steckverbindungsvorrichtung in einer ersten Ansicht,
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3b die Schnittdarstellung in einer zweiten Ansicht,
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3c einen Querschnitt der in 3a dargestellten Steckverbindungsvorrichtung,
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3d einen weiteren Querschnitt der in 3a dargestellten Steckverbindungsvorrichtung,
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4a eine Schnittansicht der Steckverbindungsvorrichtung, wobei sich die Bajonettverriegelungsmittel in ihrer Verriegelungsposition befinden,
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4b eine weitere Schnittansicht der Steckverbindungsvorrichtung,
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4c einen Querschnitt der in 4a dargestellten Steckverbindungsvorrichtung,
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4d einen weiterer Querschnitt der in 4a dargestellten Steckverbindungsvorrichtung,
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5a einen Querschnitt einer nicht erfindungsgemäßen Ausführungsform der Steckverbindungsvorrichtung
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5b einen weiterer Querschnitt der nicht erfindungsgemäßen Ausführungsform,
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6a einen Querschnitt der nicht erfindungsgemäßen Ausführungsform der Steckverbindungsvorrichtung, wobei sich die Bajonettverriegelungsmittel in ihrer Verriegelungsposition befinden, und
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6b einen weiterer Querschnitt der nicht erfindungsgemäßen Ausführungsform der Steckverbindungsvorrichtung.
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Die 1 zeigt eine isometrische Ansicht einer Steckverbindungsvorrichtung 1, die eine Steckaufnahme 2 und einen Stecker 3 aufweist. Zur Herstellung der Steckverbindung ist ein Steckvorsprung 4 des Steckers 3 in einem Aufnahmekanal 5 der Steckaufnahme 2 angeordnet. Der Steckvorsprung 4 ist also in den Aufnahmekanal 5 einsteckbar. Der Bereich des Aufnahmekanals 5, in welchem der Steckvorsprung 4 zum Herstellen der Steckverbindung angeordnet ist, wird im Folgenden als Steckbereich bezeichnet. Der Stecker 3 weist einen Sensor 6 auf, der beispielsweise von Sensorbereichen 6' und 6'' (oder lediglich einem der Sensorbereiche 6' und 6'') gebildet ist. Die beiden Sensorbereiche 6' und 6'' sind voneinander isoliert, wozu zwischen ihnen eine Dichtung 7 beziehungsweise eine Isolierung vorgesehen ist. Die Steckverbindungsvorrichtung dient also dem Befestigen des Sensors 6 in der Steckaufnahme 2 beziehungsweise in einem von dieser durchgriffenen Gehäuse (nicht dargestellt).
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Ebenso kann vorgesehen sein, dass die vorstehend als Sensorbereiche 6' und 6'' bezeichneten Elemente Kontaktbereiche 6' und 6'' sind, die der Herstellung einer elektrischen Verbindung dienen. In diesem Fall treten die Kontaktbereiche 6' und 6'' zur Herstellung der elektrischen Verbindung mit nicht dargestellten Gegenkontakten der Steckaufnahme 2 in Verbindung. Es ist dabei vorgesehen, dass die elektrische Verbindung dann vorliegt, wenn der Steckvorsprung 4 bis zur vollständigen Herstellung der Steckverbindung in die Steckaufnahme 2 eingebracht wurde. Die Kontaktbereiche 6' und 6'' können mit den Gegenkontakten im Sinne einer Koaxialverbindung zusammenwirken. Es liegt somit eine elektrische Steckverbindungsvorrichtung 1 vor.
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Steckaufnahme 2 und Stecker 3 weisen Bajonettverriegelungsmittel 8 auf, mit welchen der Stecker in der Steckaufnahme 2 verriegelt werden kann. Die Bajonettverriegelungsmittel 8 sind in dem Aufnahmekanal 5 als Vertiefung 9 und Exzentrizität 10 ausgebildet, während sie an dem Steckvorsprung als Haltevorsprünge 11 vorliegen. In dem Aufnahmekanal 5 bilden also die Exzentrizität 10 und die Vertiefung 9 zusammen eine im Wesentlichen L-förmige Ausnehmung in dem Aufnahmekanal 5. Es ist vorgesehen, dass zur Herstellung der Steckverbindung der Haltevorsprung 11 beim Einbringen des Steckers 3 in die Steckaufnahme 2 die Haltevorsprünge 11 in der Exzentrizität 10 ebenfalls in den Aufnahmekanal 5 einbringbar ist. Dies gilt jedoch nur für eine erste Winkelposition des Steckers 3, die in 1 dargestellt ist. Der Stecker 3 verfügt zudem über eine Haltevorrichtung 12 mit Eingriffsnasen 13, wobei die Haltevorrichtung 12 durch ein Zusammenwirken von Rastvorsprüngen 14 des Steckers 3 und einer Rastvorrichtung 15 der Haltevorrichtung 12 mit dem Stecker 3 verrastbar ist. Zum vorübergehenden Lösen der Rastverbindung sind Griffelemente 16 vorgesehen, über welche durch Krafteinwirkung senkrecht zu einer Längsachse des Steckers 3 die Rastvorrichtungen 15 außer Eingriff mit den Rastvorsprüngen 14 gebracht werden können.
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In der 1 ist die Position dargestellt, in welcher sich der Stecker 3 unmittelbar nach dem Einstecken in die Steckaufnahme 2 befindet. Er liegt dabei in einer ersten Winkelposition vor. In dieser Winkelposition ist ein Entnehmen des Steckers 3 aus der Steckaufnahme 2 ohne Weiteres möglich. Um den Stecker 3 in der Steckaufnahme 2 zu sichern, wird der Stecker 3 in eine zweite Winkelposition, in welcher eine Verriegelungsposition der Bajonettverriegelungsmittel 8 vorliegt, verdreht. Dies ist in der 2 dargestellt.
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Die 2 zeigt erneut die Steckverbindungsvorrichtung 1 mit Steckaufnahme 2 und Stecker 3, wobei die Bajonettverriegelungsmittel (hier nicht sichtbar) nun in ihrer Verriegelungsposition vorliegen. Ebenso ist die Haltevorrichtung 12 in eine Halteposition gebracht. In der Verriegelungsposition der Bajonettverriegelungsmittel 8 ist der Stecker 3 derart in der Steckaufnahme 2 angeordnet, dass die Haltevorsprünge 11 nicht mehr durch die Exzentrizität 10 aus dem Aufnahmekanal 5 herausgelangen können. Stattdessen sind sie im Bereich der Vertiefungen 9 angeordnet, wobei diese im Wesentlichen senkrecht zu einer Aussteckrichtung des Steckers 3 aus der Steckaufnahme 2 vorgesehen sind. Somit kann der Stecker 3 nicht mehr aus der Steckaufnahme 2 ausgesteckt werden. Um zu verhindern, dass die Bajonettverriegelungsmittel 8 aus ihrer Verriegelungsposition herausgelangen können, beispielsweise durch Vibrationen, Stöße oder Erschütterungen, liegt die Haltevorrichtung 12 wie in der 2 dargestellt in ihrer Halteposition vor. Das bedeutet, dass ihre Eingriffsnasen 13 in die Exzentrizität 10 des Aufnahmekanals 5 eingreifen und so verhindern, dass der Stecker 3 in der Steckaufnahme 2 verdreht wird, womit er nicht mehr in der Steckaufnahme 2 gesichert wäre.
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In ihrer Halteposition ist die Haltevorrichiung 12 mit dem Stecker 3 verrastet. Dabei stehen die Rastvorrichtungen 15 in Rastverbindung mit den Rastvorsprüngen 14 des Steckers 3. Daher kann die Haltevorrichtung 12 nicht ohne Weiteres, also nur durch Krafteinwirkung auf die Griffelemente 16, aus ihrer Halteposition verlagert werden. Es ist also wirkungsvoll verhindert, dass die Haltevorsprünge 11 aus der Vertiefung 9 in den Bereich der Exzentrizität 10 des Aufnahmekanals 5 gelangen können, womit der Stecker 3 aus der Steckaufnahme 2 entnehmbar wäre. Zur Ausbildung der Exzentrizität 10 beziehungsweise des exzentrischen Querschnitts des Aufnahmekanals 5 ist dieser beispielsweise oval- oder stadionförmig ausgebildet, wie in 1 angedeutet ist. Der Stecker 3 weist in einem Steckbereich, also in einem Bereich, mit welchem er in den Aufnahmekanal 5 eingebracht ist, einen im Wesentlichen kreisrunden Querschnitt auf. Auf diesen kreisrunden Querschnitt sind die Haltevorsprünge 11 aufgebracht. Es ist also zu betonen, dass die in 1 dargestellte Ausführungsform der Steckverbindungsvorrichtung 1 einen Aufnahmekanal 5 aufweist, der zumindest bereichsweise einen exzentrischen Querschnitt aufweist, während der Stecker 3 zumindest bereichsweise einen kreisrunden Querschnitt hat, auf welchen die Haltevorsprünge 11 aufgebracht sind. Es kann dabei vorgesehen sein, dass in dem Bereich, in welchem die Kontaktbereiche 6' und 6'' des Steckers 3 vorgesehen sind, sowohl der Aufnahmekanal 5 als auch der Stecker 3 eine einheitliche Querschnittsform aufweisen, also beispielsweise einen kreisrunden Querschnitt haben.
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Die 3a zeigt einen Querschnitt der bekannten Steckverbindungsvorrichtung 1 in einer ersten Ansicht. Die Bajonettverriegelungsmittel 8 befinden sich nicht in ihrer Verriegelungsposition. Die 3a zeigt deutlich die Vertiefungen 9, die zur Aufnahme der Haltevorsprünge 11 vorgesehen sind, wenn sich die Bajonettverriegelungsmittel 8 in ihrer Verriegelungsposition befinden. Es ist eine Position des Steckers 3 dargestellt, in welchem dieser mit seinem Steckvorsprung 4 vollständig in den Aufnahmekanal 5 eingebracht ist, sodass durch ein Verdrehen des Steckers 3 aus der dargestellten ersten Winkelposition in eine zweite Winkelposition (wie in den 4a bis 4d dargestellt) dieser in der Steckaufnahme 2 verriegelbar und damit sicher gehalten ist. In der ersten Winkelposition sind die Eingriffsnasen 13 der Haltevorrichtung 12 derart angeordnet, dass sie nicht in den Aufnahmekanal 5 gelangen können. Sie sind also nicht im Bereich der Exzentrizität 10 (in der 3a nicht erkennbar) angeordnet.
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An dem Stecker ist ein Dichtring 21 vorgesehen, welcher in Einsteckposition des Steckers 3 mit einem Vorsprung 22 der Steckaufnahme 2 zusammenwirkt beziehungsweise auf diesem aufliegt, Der Dichtring 21 ist elastisch. Er ist so an dem Stecker 3 angebracht, dass er bei einem Einstecken des Steckers 3 in die Steckaufnahme 2 zunächst komprimiert, also zusammengedrückt, werden muss, um den Stecker 3 so in der Steckaufnahme 2 anzuordnen, dass die Bajonettverriegelungsmittel 8 – durch Verdrehen des Steckers 3 – in ihre Verriegelungsposition gebracht werden können, Auf diese Weise ist zum einen eine hervorragende Dichtwirkung des Dichtrings 21 erzielt und zum anderen eine Vorspannkraft erzeugt, so dass ein unbeabsichtigtes Lockern der Verbindung zwischen Stecker 3 und Steckaufnahme 2 nicht auftreten kann.
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Die 3b zeigt die Steckverbindungsvorrichtung 1 in einer weiteren, zur 3a um 90° gedrehten, Seitenansicht, wobei die Steckaufnahme 2 geschnitten dargestellt ist. Die Bajonettverriegelungsmittel 8 befinden sich auch hier nicht in ihrer Verriegelungsposition. In dieser Ansicht ist erkennbar, wie die Haltevorsprünge 11 in der Exzentrizität 10 des Aufnahmekanals 5 angeordnet sind. Der Stecker 3 befindet sich also in seiner ersten Winkelposition, sodass ein einfaches Entnehmen des Steckers 3 aus der Steckaufnahme 2 möglich ist.
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Die 3c und 3d verdeutlichen diesen Sachverhalt weiter an einer Schnittdarstellung der in der 3a gekennzeichneten Schnittebenen. Die 3c zeigt dabei den Schnitt A-A, also einen Schnitt oberhalb der Vertiefung 9. Es ist deutlich zu erkennen, wie der Haltevorsprung 11 des Steckers 3 in der Exzentrizität 10 des Aufnahmekanals 5 der Steckaufnahme 2 angeordnet ist. Es wird weiter deutlich, dass der Stecker 3 einen im Wesentlichen kreisrunden Querschnitt hat, auf welchen die Haltevorsprünge 11 aufgebracht sind, wohingegen der Aufnahmekanal 5 oval ausgebildet ist.
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In 3d ist die Schnittebene B-B dargestellt, also eine Schnittebene im Bereich der Vertiefung 9. Die Vertiefung 9 mündet dabei in die Exzentrizität 10, sodass durch eine Drehung des Steckers 3 aus der ersten in die zweite Winkelposition die Haltevorsprünge 11 aus der Exzentrizität 10 in die Vertiefung 9 gelangen. Auf diese Weise ist das Prinzip eines Bajonettverschlusses realisiert, da die Vertiefung 9 im Wesentlichen rechtwinklig zu der Steckrichtung des Steckers 3 in der Steckaufnahme 2 ausgebildet ist. Nach einem Verdrehen des Steckers 3 befindet sich der Haltevorsprung 11 in der Vertiefung 9 und sein Entnehmen aus der Steckaufnahme 2 nicht mehr möglich.
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Dies wird anhand der 4a bis 4d verdeutlicht. Die 4a zeigt die Steckverbindungsvorrichtung 1 in derselben Schnittdarstellung wie die 3a, wobei sich die Bajonettverriegelungsmittel 8 in ihrer Verriegelungsposition befinden. Das bedeutet, dass die Haltevorsprünge 11 in die Vertiefungen 9 eingreifen und sich nicht mehr im Bereich der Exzentrizität 10 befinden. Der Stecker 3 befindet sich also in seiner zweiten Winkelposition und kann folglich nicht mehr ohne Weiteres aus der Steckaufnahme 2 entnommen werden. Um zu verhindern, dass er in die erste Winkelposition zurückgelangen kann und somit die Bajonettverriegelungsmittel 8 nicht mehr in ihrer Verriegelungsposition vorliegen, befindet sich die Haltevorrichtung 12 wie in der 4a dargestellt in ihrer Halteposition. Das bedeutet, dass sie derart angeordnet ist, dass die Eingriffsnasen 13 in die Exzentrizität 10 eingreifen. Auf diese Weise wird verhindert, dass die Haltevorsprünge 11 in den Bereich der Exzentrizität 10 zurückgelangen können, womit der Stecker 3 aus der Steckaufnahme 2 entnehmbar wäre.
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Die 4b zeigt die Steckverbindungsvorrichtung 1 der 4a in einer weiteren Seitenansicht, wobei die Steckaufnahme 2 geschnitten dargestellt ist. Es wird deutlich, auf welche Weise die Eingriffsnasen 13 der Haltevorrichtung 12 in die Exzentrizität 10 eingreifen und diese zumindest bereichsweise ausfüllen. In der Halteposition der Haltevorrichtung 12 sind die Rastvorrichtungen 15 mit den Rastvorsprüngen 14 des Steckers 3 verrastet, sodass die Haltevorrichtung 12 nicht ohne Weiteres aus ihrer Halteposition gebracht werden kann.
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Die 4a und 4b illustrieren weiterhin, dass ein weiterer Stecker 20 vorgesehen sein kann, der derart auf den Stecker 3 aufgesteckt wird, dass ein Herausbewegen der Haltevorrichtung 12 aus ihrer Halteposition nicht erfolgen kann. Bei einer solchen Konfiguration können die Rastvorsprünge 14 und die Rastvorrichtung 15 entfallen. Sie können jedoch auch zusätzlich zu dem weiteren Stecker 20 zum Halten der Haltevorrichtung 12 dienen. Der weitere Stecker 20 dient beispielsweise der elektrischen Kontaktierung des Sensors 6 oder alternativ der Kontaktbereiche 6' und 6''. Mit Vorteil ist der weitere Stecker 20 mittels einer Rastverbindung an dem Stecker 3 unverlierbar gehalten. In dem in den 4a und 4b dargestellten Beispiel ist der weitere Stecker 20 nicht vollständig auf den Stecker 3 aufgebracht. Um dies zu bewerkstelligen – und damit das Halten der Haltevorrichtung 12 zu erreichen – muss der weitere Stecker 20 in Axialrichtung auf den Stecker 3 aufgesteckt werden.
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Die 4c und 4d zeigen analog zu den 3c und 3d Schnittdarstellungen der Schnittebenen A-A und B-B, die in der 4a gekennzeichnet sind. In 4c ist gut erkennbar, wie die Haltevorsprünge 11 des Steckers 3 in den Vertiefungen 9 angeordnet sind, und somit nicht mehr aus dem Aufnahmekanal 5 beziehungsweise der Steckaufnahme 2 herausgelangen können. Ebenso ist gezeigt, wie die Eingriffsnasen 13 in der Exzentrizität 10 angeordnet sind und somit eine Drehbewegung des Steckers 3 verhindern. Zur besseren Übersicht zeigt eine erste Linie 17 den Querschnitt des Aufnahmekanals 5 im Bereich des Schnitts A-A, während eine Linie 18 den Querschnitt des Steckers 3 zusammen mit der drehfest an diesem vorgesehenen Haltevorrichtung 12 andeutet. Es wird deutlich, dass der Stecker 3 zusammen mit der Haltevorrichtung 12 nicht verdreht werden kann, solange die Haltevorrichtung 12 in ihrer Halteposition vorliegt, da die Abmessungen des Steckers 3 zusammen mit der Haltevorrichtung 12 – wie durch die Linie 18 angedeutet – die Abmessungen des Aufnahmekanals 5 (Linie 17) übertrifft.
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Die 4d zeigt den Schnitt B-B, wie in der 4a angedeutet. Es ist zu erkennen, wie die Haltevorsprünge 11 in den Vertiefungen 9 angeordnet sind, wobei ein Übergangsbereich zwischen Vertiefungen 9 und Exzentrizitäten 10 vorliegt. Befindet sich die Haltevorrichtung 12 nicht in ihrer Halteposition, und könnte der Stecker 3 somit verdreht werden, könnten die Haltevorsprünge 11 aus den Vertiefungen 9 in die Exzentrizitäten 10 verlagert werden, worauf der Stecker 3 aus der Steckaufnahme 2 entnommen werden könnte.
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Die in den 3a bis 4d gezeigte Steckaufnahme 2 ist derart ausgebildet, dass die Exzentrizität 10 – insbesondere bei einer Herstellung der Steckaufnahme 2 mit spanenden Verfahren – mit demselben Werkzeug hergestellt werden kann wie der restliche Bereich des Aufnahmekanals 5. Es wird also zunächst mit einem Werkzeug eine Bohrung zur Ausbildung des Aufnahmekanals 5 hergestellt und anschließend, ohne das Werkzeug zu wechseln, die Exzentrizität 10, beispielsweise durch Verfahren des Werkzeugs ausgebildet. Das Werkzeug wird somit gleichzeitig als Bohrer und als (Langloch-) Fräser zur Herstellung des Aufnahmekanals 5 mit der Exzentrizität 10 verwendet.
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Die 5a bis 6b zeigen eine nicht erfindungsgemäße Ausbildungsform der Steckverbindungsvorrichtung. Dabei sind in den 5a und 5b die Schnitte A-A und B-B dargestellt, wobei sich die Bajonettverriegelungsmittel 8 nicht in ihrer Verriegelungsposition befinden. Die Positionen der Schnitte A-A und B-B entsprechen den in den 3a und 4a angedeuteten. In dieser Ausführungsform wird die Exzentrizität 10, durch welche die Haltevorsprünge 11 in den Aufnahmekanal 5 gelangen können, durch eine Axialnut 19 in dem Aufnahmekanal 5 gebildet. Der Haltevorsprung 11 des Steckers 3 ist dabei in dieser Axialnut 19 beim Einbringen des Steckers 3 in die Steckaufnahme 2 geführt.
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Die 5b zeigt einen Schnitt in der Ebene B-B. Hier ist zu erkennen, wie die Axialnut 19 in die Vertiefungen 9 des Aufnahmekanals 5 mündet. Durch eine Drehung des Steckers 3 von seiner ersten in seine zweite Winkelposition können die Haltevorsprünge 11 aus der Axialnut 19 in die Vertiefungen 9 eingebracht werden, wodurch die Bajonettverriegelungsmittel 8 in ihre Verriegelungsposition gelangen und der Stecker 3 in der Steckeraufnahme 2 gehalten ist. Dies ist in den 6a und 6b dargestellt. Gleichzeitig ist dargestellt, wie die Eingriffsnasen 13 der Haltevorrichtung 12 in deren Halteposition in die Axialnut 19 eingreifen und somit ein Verdrehen des Steckers 3 in der Steckaufnahme 2 verhindern. Erkennbar ist auch, dass die Haltevorsprünge 11 nun so angeordnet sind, dass ein Ausbringen des Steckers aus der Steckaufnahme 2 nicht möglich ist. Die 6b zeigt eine entsprechende Schnittdarstellung der Schnittebene B-B. Es wird also nochmals deutlich, dass die Haltevorsprünge 11 in den Vertiefungen 9 vorgesehen sind.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Steckverbindungsvorrichtung
- 2
- Steckaufnahme
- 3
- Stecker
- 4
- Steckvorsprung
- 5
- Aufnahmekanal
- 6
- Sensor
- 6'
- Sensorbereich/Kontaktbereich
- 6''
- Sensorbereich/Kontaktbereich
- 7
- Dichtung
- 8
- Bajonettverriegelungsmittel
- 9
- Vertiefung
- 10
- Exzentrizität
- 11
- Haltevorsprung
- 12
- Haltevorrichtung
- 13
- Eingriffsnasen
- 14
- Rastvorsprung
- 15
- Rastvorrichtung
- 16
- Griffelemente
- 17
- Linie
- 18
- Linie
- 19
- Axialnut
- 20
- weiterer Stecker
- 21
- Dichtring
- 22
- Vorsprung
